1、大型化
现在全球新增装机容量中,兆瓦级机组已超过了80%。据风电行业世界权威咨询机构BTM近期发布的《世界风能发展》报告显示,2009年全球风电机组单机功率平均为1599千瓦,中国平均1360千瓦,美国平均1500千瓦,欧洲平均2一3兆瓦打我国风电机组平均单机功率距离全球平均水平还有一点差距,我国风电企业在大型化风电机组方面正在努力追赶全球步伐,风电叶片需要紧跟市场形势,大型化将是必然趋势。
目前,全球风电设备制造业还在积极研发更大;容量,更加可靠,具有智能性的新一代风电机组。Enercon公司的6MW, 7MW风电机组已在德国和比利时的风电场成功运行,GE公司的7M W机组正在研发过程中,Vestas的6MW, l OM W机组也在研制过程中,中国的5M W风电机组也正在研发设计中。
2.智能化
风电机组一般工作在风能资源丰富的地区,但这些地区往往也是天气变化多端的地区。出于对风电机组工作安全的考虑,为了实现对叶片的实时监控,目前已经出现了将光纤监控技术用于复合材料叶片制造的技术,开发出了具有智能功能的复合材料叶片。
风电机组运行过程中,一旦出现叶片所承受外界载荷(温度、风速、风载等)超过设计载荷、叶片主体产生裂纹、外界雷击等可能对叶片造成损伤的情况时,监控系统就会发出预警信号,以便对叶片进行及时的调整、维护和保养,提高风电机组运行的可靠性。
3.适合运输的分段式叶片
为了方便兆瓦级叶片的道路运输,某些公司已经开始尝试分段制作叶片。例如,德国Enercon公司的E126 6MW风电机组的叶片由内、外两段叶片组成,靠近叶根的内段由钢制造,外包玻璃钢壳体形成气动形状表面。
4.热塑性复合材料叶片
目前使用的风电叶片都是由热固性复合材料制造,很难自然降解。其废弃物一般采用填埋、燃烧利用其热能或粉碎后做填料等方法处理。面对日益突出的复合材料废弃物对环境造成的危害,一些风电叶片制造商开始研究制造热塑性复合材料叶片一“绿色叶片”。
与热固性复合材料相比,热塑性复合材料具有可回收利用、质量轻、抗冲击性能好、生产周期短等一系列优异性能。根据有关资料介绍,如果采用热塑性复合材料叶片,每台大型风力发电机所用的叶片重量可以降低10%,抗冲击性能大幅度提高,制造周期至少降低1/3,而且可以完全回收和再利用。
但是,使用热塑性复合材料制造叶片的工艺成本较高,成为限制热塑性复合材料用于风力发电叶片的关键问题。最近,爱尔兰Gaoth风能公司与日本三菱重工和美国Cyclics公司正在联合开发低成本的热塑性复合材料叶片制造技术。预计随着热塑性复合材料制造工艺技术研究工作的不断深水和相应的新型热塑性树脂的开发,安全快捷的制造热塑性复合材料叶片将逐步成为现实。
关于风电产能过剩
1.风电叶片产能趋于过剩,价格降低,利润趋薄
目前,国内兆瓦级风电叶片生产厂商已有不下50家,已形成了数个生产规模在1000套以上的寡头,而且市场份额排名前五位的风电叶片制造企业占据了90%以上的市场份额。
随着供需矛盾的缓解,叶片行业开始经历从纷乱到寡头、从短缺到均衡、从暴利到薄利的过程。在这种情况下,具备规模、技术和成本优势的企业成本下降速度将超过售价降低速度,其盈利也将高于行业平均水平。
2.“产能过剩”也是发展的动力
竞争将促使产业整合和提高集约度。短期的“产能过剩”会促使企业进行差异化竞争,有利于使技术向科技含量更高、效率更高、节能环保更优的技术和产品集聚。而目前,高质量,大功率的风电叶片依然短缺,因此,国内风电叶片厂商不能因噎废食,错过驱动未来发展和抢占全球竞争制高点的大好时机。
我国风电叶片产业面临的挑战